Динамики - самый важный компонент любого современного устройства, в том числе и системы речевого оповещения.
Будь то наушники или динамики, мы все в какой-то момент нуждаемся в них, чтобы слушать музыку и насладиться ею. Но, несмотря на их универсальную полезность, вопрос о том, как работают динамики, не так широко раскрыт.
Итак, чтобы пролить свет на то, как работают громкоговорители, мы поговорили с Эмсок. Это компания из России, занимающаяся передовыми системами оповещения и музыкальной трансляции (а кто еще лучше может объяснить о работе динамиков?)
Как звук работает по отношению к громкоговорителям?
Звук движется волнами давления. Когда частицы воздуха сжимаются и растворяются достаточно быстро, мы слышим этот как звук.
Чем быстрее изменяется давление воздуха, тем выше "частота" звука, который мы слышим.
Когда часть громкоговорителя движется вперед и назад, он толкает частицы воздуха, которые изменяют давление воздуха, которые изменяют давление воздуха и создают звуковые волны.
Из каких частей состоит Громкоговоритель?
Части громкоговорителя:
- Диффузор и пылезащитный колпачок (части, которые перемещают воздух и создают звук)
- Центрирующая шайба и Диффузородержатель удерживают диффузор на месте, но при этом позволяют ему двигаться
- Магнит и звуковая катушка (части, которые взаимодействуют для преобразования электрической энергии в движение)
- Нижний и верхний фланцы, а также Керн позволяют собрать эту конструкцию воедино
Как работает громкоговоритель?
Громкоговорители преобразуют электрическую энергию в механическую (движение). Механическая энергия сжимает воздух и преобразует движение в звуковую энергию или уровень звукового давления (SPL).
Когда электрический ток проходит через катушку с проволокой, он индуцирует магнитное поле.
В громкоговорителях через звуковую катушку проходит ток, который создает электрическое поле, которое взаимодействует с магнитным полем постоянного магнита, прикрепленному к громкоговорителю.
Одинаковые заряды отталкиваются друг от друга, а разные обвинения притягиваются. Когда звуковой сигнал проходит через звуковую катушку и диффузор движется вверх и вниз, звуковая катушка притягивается и отталкивается постоянным магнитом.
Это заставляет диффузор, к которому прикреплена звуковая катушка, двигаться вперед и назад. Возвратно-поступательное движение создает в воздухе волны давления, которые мы воспринимаем как звук.
Чем отличается лучший громкоговоритель от хорошего?
Окончательная проверка верности для громкоговорителя заключается в том, насколько форма волны в воздухе (волна давления) похожа на электронный сигнал (звукозапись), который посылается от усилителя.
Если каждая частота точно воспроизводится для слушателя без добавления или удаления какой-либо информации, это, вероятно, превосходный громкоговоритель.
Есть несколько факторов, которые определяют, насколько точным будет впечатление от прослушивания, включая частотную характеристику, количество искажений и направленность (дисперсию) динамика.
Что такое частотная характеристика и почему она так важна?
Частотная характеристика - это то, насколько громким будет выходной сигнал динамика на разных частотах.
Типичный тест на частотную характеристику отправляет развертку частот от низких до средних и до высоких частот, чтобы увидеть, одинаков ли звук из динамика во всех этих областях.
Идеальная частотная характеристика для динамика очень плоская. Это означает, что громкоговоритель будет иметь тот же уровень на низких частотах, что и на средних или высоких частотах.
Цель плоской частотной характеристики - обеспечить, чтобы люди, слушающие вашу музыку, воспринимали ее именно так, как вы рассчитывали. Если ваш трек хорошо звучит в динамиках с ровной характеристикой, вы можете быть уверены, что он будет звучать наилучшим образом на любой системе воспроизведения.
Плоские динамики против всего остального
Многие динамики не плоские. Некоторым не хватает высоких или низких частот, или у них есть пики или спады частотной характеристики, когда определенные частотные диапазоны чрезмерно подчеркнуты, скрыты или замаскированы.
В этом случае некоторые инструменты могут быть громче или тише, чем вы предполагали, и микс, над которым вы так усердно работали, не будет правильно представлен.
Для высоких частот динамики должны двигаться очень быстро. Для низких частот динамики должны пропускать много воздуха. Вот почему пищалки (высокочастотные громкоговорители) обычно представляют собой небольшие диффузоры, а буферы (низкочастотные) обычно имеют большие диффузоры.
Мы слышим 10 октав (20Гц-20кГц), что является очень широким диапазоном (для сравнения, мы можем видеть только менее одной октавы света).
Требовать от громкоговорителя для точного воспроизведения такого широкого диапазона очень сложно, и часто требуется 2 (низкочастотный динамик + высокочастотный динамик), 3 (низкочастотный + среднечастотный + высокочастотный динамики), 4 (низкочастотный динамик + низкочастотный + среднечастотный + высокочастотный) для создания этого широкого диапазона частот в отличном качестве.
Как можно улучшить динамики? Где большинство ораторов терпят неудачу?
Многие динамики, которые мы используем, имеют ограниченные частотные характеристики. Например: попробуйте услышать басы в динамиках вашего ноутбука!
Большинство динамиков также имеют более низкую выходную мощность. Вы когда-нибудь пробовали использовать свой телефон для воспроизведения музыки на вечеринке? Я уверен, что это была не очень веселая вечеринка. :)
Многие динамики также создают искажения, то есть они добавляют к музыке частоты, которых не было в исходной записи.
Большие динамики, в среднем, намного лучше с точки зрения их частотной характеристики и искажений, но большим улучшением будет возможность воспроизводить более качественный и точный звук из небольших динамиков.
Будущее динамиков: что такое графен и почему он улучшает характеристики динамиков?
Графен - это новый классный материал, который был впервые обнаружен в 2004 году. Он значительно улучшает характеристики громкоговорителей.
Графен - самый прочный и легкий материал из существующих. Поскольку он легкий, он может очень быстро двигаться, что делает его отличным для высоких частот.
Сейчас разработали материал на основе оксида графена под названием GrapheneQ, созданный специально для аудиоприложений.
Его сила в том, что он не деформируется и не искажается при движении вперед и назад, обеспечивая более высокое качество звука из динамиков, которые могут быть меньше и эффективнее.
Традиционные колонки на самом деле являются одной из наименее эффективных технологий, которые мы все еще используем сегодня. Менее 1% мощности, поступающей в динамик, преобразуется в звук.
Большая часть энергии преобразуется в тепло. Традиционные колонки на самом деле менее эффективны, чем лампы накаливания, которые на данный момент практически запрещены!
Поскольку графен настолько легкий (его толщина всего один атом!). Для его движения вперед и назад требуется гораздо меньше энергии.
Поэтому, если вы возьмете какие-либо беспроводные наушники или динамик, представленные сегодня на рынке, и замените их мембрану материалом GrapheneQ, вы сразу увидите увеличение времени автономной работы на 70%.
Новые материалы и их применение - будущее акустической техники. Они решат проблемы эффективности и звука, с которыми колонки сталкивались десятилетиями.
P.S. Выбрать подходящий для Ваших нужд громкоговоритель, Вы можете на нашем сайте emsok.com
